本发明涉及搭载于汽车上的动力传递装置。
背景技术：
以往，作为这种动力传递装置，已知一种为了确立一个变速挡而使多个卡合机构卡合的自动变速器(例如参照专利文献1)。
该自动变速器具备：旋转自由地轴支承在变速器壳体(机壳)内并通过被传递来自搭载于车辆上的驱动源(发动机等)的驱动力而旋转的输入轴；输出部件；分别具有太阳轮、行星轮架及齿圈这三个要素的第1至第4这四个行星齿轮机构；和第1至第3这三个离合器。
在输入轴上，从驱动源侧起依次一体连结有第1离合器、第3行星齿轮机构的太阳轮、第3离合器。进一步地，在第1离合器与第3行星齿轮机构的太阳轮之间，在输入轴的外周以能够转动的方式支承有第1行星齿轮机构及第2行星齿轮机构；在第3离合器与第3行星齿轮机构的太阳轮之间，在输入轴的外周以能够转动的方式支承有第4行星齿轮机构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-181743号公报
在上述以往的自动变速器中，与输入轴一体连结的第1离合器和第3行星齿轮机构的太阳轮在组装第1行星齿轮机构、第2行星齿轮机构及第4行星齿轮机构时会干涉而无法进行顺利的组装作业。
因此，考虑构成为将输入轴设为能够分割成多个，并在组装作业时以分割状态进行组装，在组装完成时一体化，从而避免各零件的干涉地进行组装作业。
然而，虽然通过将输入轴设为能够分割成多个会使组装作业性提高，但是担心因向输入轴的分割部分施加来自驱动源的较大的转矩等而导致输入轴的耐久性降低。
技术实现要素：
本发明以提供一种能够抑制输入轴的耐久性降低地将输入轴设为能够分割来获得高组装作业性的动力传递装置为目的。
[1]为了达成上述目的，本发明的动力传递装置具备：旋转自由地轴支承在机壳(例如实施方式的变速器壳体10，下同)内并通过被传递来自搭载于车辆上的驱动源(例如实施方式的发动机e，下同)的驱动力而进行旋转的输入轴(例如实施方式的输入轴11，下同)；输出部件(例如实施方式的输出部件13，下同)；分别具有太阳轮(例如实施方式的太阳轮sa～sd，下同)、行星轮架(例如实施方式的行星轮架ca～cd，下同)及齿圈(例如实施方式的齿圈ra～rd，下同)这三个要素的第1至第4这四个行星齿轮机构；和多个卡合机构，该动力传递装置的特征在于，将所述第3行星齿轮机构(例如实施方式的第3行星齿轮机构pg3，下同)的所述三个要素以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从一侧起分别设为第1要素(例如实施方式的太阳轮sc，下同)、第2要素(例如实施方式的行星轮架cc，下同)及第3要素(例如实施方式的齿圈rc，下同)，将所述第4行星齿轮机构(例如实施方式的第4行星齿轮机构pg4，下同)的所述三个要素以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从一侧起分别设为第4要素(例如实施方式的齿圈rd，下同)、第5要素(例如实施方式的行星轮架cd，下同)及第6要素(例如实施方式的太阳轮sd，下同)，将所述第1行星齿轮机构(例如实施方式的第1行星齿轮机构pg1，下同)的所述三个要素以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从一侧起分别设为第7要素(例如实施方式的太阳轮sa，下同)、第8要素(例如实施方式的行星轮架ca，下同)及第9要素(例如实施方式的齿圈ra，下同)，将所述第2行星齿轮机构(例如实施方式的第2行星齿轮机构pg2，下同)的所述三个要素以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从一侧起分别设为第10要素(例如实施方式的齿圈rb，下同)、第11要素(例如实施方式的行星轮架cb，下同)及第12要素(例如实施方式的太阳轮sb，下同)，所述第1要素与所述输入轴连结，所述第10要素与所述输出部件连结，将所述第2要素、所述第5要素和所述第9要素连结而构成第1连结体(例如实施方式的第1连结体cc-cd-ra，下同)，将所述第3要素和所述第12要素连结而构成第2连结体(例如实施方式的第2连结体rc-sb，下同)，将所述第8要素和所述第11要素连结而构成第3连结体(例如实施方式的第3连结体ca-cb，下同)，所述卡合机构具备第1至第3这三个离合器、第1及第2这两个制动器、和其它制动器，所述第1离合器(例如实施方式的第1离合器c1，下同)构成为自由切换到将所述第1要素与所述第3连结体连结的连结状态、和切断该连结的开放状态，所述第2离合器(例如实施方式的第2离合器c2，下同)构成为自由切换到将所述第2连结体与所述第6要素连结的连结状态、和切断该连结的开放状态，所述第3离合器(例如实施方式的第3离合器c3，下同)构成为自由切换到将所述第1要素与所述第4要素连结的连结状态、和切断该连结的开放状态，所述第1制动器(例如实施方式的第1制动器b1，下同)构成为自由切换到将所述第7要素固定于所述机壳的固定状态、和解除该固定的开放状态，所述第2制动器(例如实施方式的第2制动器b2，下同)构成为自由切换到将所述第6要素固定于所述机壳的固定状态、和解除该固定的开放状态，所述其它制动器(例如实施方式的双向离合器f1，下同)构成为自由切换到将所述第3连结体固定于所述机壳的固定状态、和解除该固定的开放状态，沿着所述输入轴从所述驱动源侧起按照所述第1离合器、所述第1行星齿轮机构、所述第2行星齿轮机构、所述第3行星齿轮机构、所述第4行星齿轮机构、所述第3离合器的顺序进行配置，所述输入轴具备经由第1花键嵌合部(例如实施方式的第1花键嵌合部spl1，下同)而彼此同轴连结且沿轴线方向自由分割的第1输入轴(例如实施方式的第1输入轴11a，下同)和第2输入轴(例如实施方式的第2输入轴11b，下同)，所述第1花键嵌合部设置在所述输入轴上的所述第1离合器与所述第3行星齿轮机构的所述第1要素之间，在所述第1输入轴上连结有所述第1离合器，在所述第2输入轴上连结有所述第3行星齿轮机构的所述第1要素和所述第3离合器，所述第3行星齿轮机构的所述第1要素经由第2花键嵌合部(例如实施方式的第2花键嵌合部spl2，下同)而拆装自由地连结于所述第2输入轴。
根据本发明，由于所述输入轴由所述第1输入轴和所述第2输入轴构成，且两者通过所述第1花键嵌合部而连结，所以能够很容易地进行将各行星齿轮机构组装到机壳内部的作业。即，在将所述第2输入轴、第2离合器、及第1～第4各行星齿轮机构组装到机壳内部之后，将连结有第1离合器的第1输入轴与第2输入轴连结。由此，在组装作业时第1离合器不会成为妨碍，能够顺利进行组装作业。
另外，根据本发明，由于所述第3行星齿轮机构的所述第1要素通过所述第2花键嵌合部而与第2输入轴连结，所以能够自由地进行相对于第2输入轴的拆装。由此，例如在第3行星齿轮机构与第3离合器之间组装第4行星齿轮机构时两者发生干涉的情况下，在将第3行星齿轮机构的第1要素从第2输入轴上卸下来的状态下进行第4行星齿轮机构的组装作业。而且，之后通过在第2输入轴上组装第3行星齿轮机构的第1要素，能够防止第3行星齿轮机构的第1要素对第4行星齿轮机构的干涉。因此，组装作业变得很容易。
进一步地，第1花键嵌合部设置在输入轴中的由驱动源赋予的转矩最小的位置上。第2花键嵌合部设置在输入轴(第2输入轴)与第3行星齿轮机构的第1要素的连结位置上，但相较于输入轴(第1输入轴)与第1离合器的连结位置和输入轴(第2输入轴)与第3离合器的连结位置，第2花键嵌合部的位置处由驱动源赋予的转矩最小。由此，能够抑制因第1花键嵌合部及第2花键嵌合部导致的耐久性降低。
[2]作为本发明中的其它方式，也可以是，所述输入轴具备经由花键嵌合部而彼此同轴连结且沿轴线方向自由分割的第1输入轴和第2输入轴，所述花键嵌合部(例如实施方式的第1花键嵌合部spl1。)设置在所述输入轴上的所述第1离合器与所述第3行星齿轮机构的所述第1要素之间，在所述第1输入轴上连结有所述第1离合器，在所述第2输入轴上连结有所述第3行星齿轮机构的所述第1要素和所述第3离合器。
[3]作为本发明中的其它方式，也可以是，在所述输入轴上连结有所述第1离合器、所述第3行星齿轮机构的所述第1要素、和所述第3离合器，所述第3行星齿轮机构的所述第1要素经由花键嵌合部(例如实施方式的第2花键嵌合部spl2。)而拆装自由地连结于所述输入轴。
附图说明
图1是示意性示出搭载有本发明的实施方式的动力传递装置的车辆的说明图。
图2是示出本实施方式的动力传递装置即变速机构的框架图。
图3是本实施方式的动力传递装置即变速机构的共线图。
图4是示出本实施方式的各变速挡下的各卡合机构的卡合状态的说明图。
图5是以剖面示出在本实施方式中采用的双向离合器的固定状态的说明图。
图6是以剖面示出在本实施方式中采用的双向离合器的阻止反转状态的说明图。
图7是示出在本实施方式中采用的双向离合器的固定状态的立体图。
图8是示出在本实施方式中采用的双向离合器的阻止反转状态的立体图。
附图标记说明
1曲轴
2变矩器
3自动变速器(变速机构)
4前差动齿轮
10变速器壳体(机壳)
11输入轴(输入部件)
11a第1输入轴
11b第2输入轴
13输出部件
e发动机(内燃机、驱动源)
pt动力传递装置
wfl、wfr前轮
wrl、wrr后轮
ecu变速控制装置
pg1第1行星齿轮机构
sa太阳轮(第7要素)
ca行星轮架(第8要素)
ra齿圈(第9要素)
pa行星轮
pg2第2行星齿轮机构
sb太阳轮(第12要素)
cb行星轮架(第11要素)
rb齿圈(第10要素)
pb行星轮
pg3第3行星齿轮机构
sc太阳轮(第1要素)
cc行星轮架(第2要素)
rc齿圈(第3要素)
pc行星轮
pg4第4行星齿轮机构
sd太阳轮(第6要素)
cd行星轮架(第5要素)
rd齿圈(第4要素)
pd行星轮
c1第1离合器
c2第2离合器
c3第3离合器
b1第1制动器
b2第2制动器
b3第3制动器
f1双向离合器(切换机构、其它制动器)
v车辆
21空转齿轮
23空转轴
25末级主动齿轮(finaldrivegear)
27末级从动齿轮(finaldrivengear)
31方向盘
33换挡拨片
33u右拨片
33d左拨片
spl1第1花键嵌合部
spl2第2花键嵌合部
具体实施方式
参照附图对本发明的一实施方式进行说明。如图1所示，车辆v具备本实施方式的动力传递装置pt、和以曲轴1朝向车身左右方向的方式横向配置搭载的发动机e(内燃机、驱动源，也可以使用电动机来代替发动机e)。
从发动机e输出的驱动力被传递至动力传递装置pt。动力传递装置pt与所选择的变速比对应地来调整发动机e的驱动力，并将其传递至左右的前轮wfl、wfr。
动力传递装置pt由与曲轴1连接的变矩器2、与变矩器2连接的自动变速器3、和与自动变速器3连接的前差动齿轮4构成。这样构成的动力传递装置pt由变速控制装置ecu控制。
前差动齿轮4经由前部左车轴7l及前部右车轴7r而与左右的前轮wfl、wfr连接。
图2是自动变速器3的框架图。该自动变速器3具备：旋转自由地支承在作为机壳的变速器壳体10内的、作为输入部件的输入轴11；和由与输入轴11同心配置的输出齿轮构成的输出部件13。经由具有锁止离合器及阻尼器的变矩器2向输入轴11传递来自发动机e的驱动力。
输出部件13的旋转经由与输出部件13啮合的空转齿轮21、轴支承空转齿轮21的空转轴23、轴支承于空转轴23的末级主动齿轮25、和具备与末级主动齿轮25啮合的末级从动齿轮27的前差动齿轮4而传递至车辆的左右的驱动轮(前轮wfl、wfr)。
此外，也可以设置以摩擦卡合自由的方式构成的单板式或多板式起步离合器来代替变矩器2。另外，连接传动轴来代替前差动齿轮4，还能适用于后轮驱动车辆。另外，在前差动齿轮4上经由分动器(transfer)连接传动轴，还能适用于四轮驱动车辆。
在变速器壳体10内，从发动机e侧起依次与输入轴11同心配置有第1～第4这四个行星齿轮机构pg1～4。第3行星齿轮机构pg3由所谓单行星轮式行星齿轮机构构成，该所谓单行星轮式行星齿轮机构由太阳轮sc、齿圈rc、和以自转及公转自由的方式轴支承与太阳轮sc和齿圈rc啮合的行星轮pc的行星轮架cc构成。
所谓单行星轮式行星齿轮机构在将行星轮架固定并使太阳轮旋转时，齿圈与太阳轮向不同方向旋转，因此也被称为负行星齿轮机构(minusplanetarygears，negativeplanetarygears)。此外，所谓单行星轮式行星齿轮机构在将齿圈固定并使太阳轮旋转时，行星轮架与太阳轮向同一方向旋转。
参照图3的上数第2段所示的第3行星齿轮机构pg3的共线图(能够用直线(速度线)表示太阳轮、行星轮架、齿圈这三个要素之间的相对旋转速度之比的图)，在将第3行星齿轮机构pg3的三个要素sc、cc、rc以共线图中的与齿轮比(齿圈的齿数/太阳轮的齿数)对应的间隔按排序从左侧起分别设为第1要素、第2要素及第3要素时，第1要素成为太阳轮sc，第2要素成为行星轮架cc，第3要素成为齿圈rc。
在此，将第3行星齿轮机构pg3的齿轮比设为h，则太阳轮sc和行星轮架cc之间的间隔与行星轮架cc和齿圈rc之间的间隔之比被设定为h:1。此外，在共线图中，下侧的横线和上侧的横线(与4挡及6挡重叠的线)分别表示旋转速度为“0”和“1”(与输入轴11相同的旋转速度)。
第4行星齿轮机构pg4也由所谓单行星轮式行星齿轮机构构成，该所谓单行星轮式行星齿轮机构由太阳轮sd、齿圈rd、和以自转及公转自由的方式轴支承与太阳轮sd及齿圈rd啮合的行星轮pd的行星轮架cd构成。
参照图3的上数第1段(最上段)所示的第4行星齿轮机构pg4的共线图，在将第4行星齿轮机构pg4的三个要素sd、cd、rd以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从左侧起分别设为第4要素、第5要素及第6要素时，第4要素成为齿圈rd，第5要素成为行星轮架cd，第6要素成为太阳轮sd。将第4行星齿轮机构pg4的齿轮比设为i，则太阳轮sd和行星轮架cd之间的间隔与行星轮架cd和齿圈rd之间的间隔之比被设定为i:1。
第1行星齿轮机构pg1也由所谓单行星轮式行星齿轮机构构成，该所谓单行星轮式行星齿轮机构由太阳轮sa、齿圈ra、和以自转及公转自由的方式轴支承与太阳轮sa及齿圈ra啮合的行星轮pa的行星轮架ca构成。
参照图3的上数第3段所示的第1行星齿轮机构pg1的共线图，在将第1行星齿轮机构pg1的三个要素sa、ca、ra以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从左侧起分别设为第7要素、第8要素及第9要素时，第7要素成为太阳轮sa，第8要素成为行星轮架ca，第9要素成为齿圈ra。将第1行星齿轮机构pg1的齿轮比设为j，则太阳轮sa和行星轮架ca之间的间隔与行星轮架ca和齿圈ra之间的间隔之比被设定为j:1。
第2行星齿轮机构pg2也由所谓单行星轮式行星齿轮机构构成，该所谓单行星轮式行星齿轮机构由太阳轮sb、齿圈rb、和以自转及公转自由的方式轴支承与太阳轮sb及齿圈rb啮合的行星轮pb的行星轮架cb构成。
参照图3的上数第4段(最下段)所示的第2行星齿轮机构pg2的共线图，在将第2行星齿轮机构pg2的三个要素sb、cb、rb以共线图中的与齿轮比对应的间隔按排序从左侧起分别设为第10要素、第11要素及第12要素时，第10要素成为齿圈rb，第11要素成为行星轮架cb，第12要素成为太阳轮sb。将第2行星齿轮机构pg2的齿轮比设为k，则太阳轮sb和行星轮架cb之间的间隔与行星轮架cb和齿圈rb之间的间隔之比被设定为k:1。
第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)与输入轴11(后述的第2输入轴11b)连结。另外，第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)与由输出齿轮构成的输出部件13连结。
另外，第3行星齿轮机构pg3的行星轮架cc(第2要素)、第4行星齿轮机构pg4的行星轮架cd(第5要素)和第1行星齿轮机构pg1的齿圈ra(第9要素)连结而构成了第1连结体cc-cd-ra。另外，第3行星齿轮机构pg3的齿圈rc(第3要素)与第2行星齿轮机构pg2的太阳轮sb(第12要素)连结而构成了第2连结体rc-sb。另外，第1行星齿轮机构pg1的行星轮架ca(第8要素)与第2行星齿轮机构pg2的行星轮架cb(第11要素)连结而构成了第3连结体ca-cb。
另外，本实施方式的自动变速器具备由第1至第3这三个离合器c1～c3、第1至第3这三个制动器b1～b3、和一个双向离合器f1构成的七个卡合机构。
第1离合器c1是液压工作型的湿式多片离合器，以自由切换到将第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)与第3连结体ca-cb连结的连结状态、和切断该连结的开放状态的方式构成。第1离合器c1的输入侧与输入轴11(后述的第1输入轴11a)连结。
第3离合器c3是液压工作型的湿式多片离合器，以自由切换到将第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)与第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)连结的连结状态、和切断该连结的开放状态的方式构成。
第2离合器c2是液压工作型的湿式多片离合器，以自由切换到将第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)与第2连结体rc-sb连结的连结状态、和切断该连结的开放状态的方式构成。
双向离合器f1兼具作为本发明中的其它制动器的功能，以自由切换到容许第3连结体ca-cb的正转(向与输入轴11及输出部件13的旋转方向相同的方向的旋转)且阻止反转的阻止反转状态、和将第3连结体ca-cb固定在变速器壳体10上的固定状态的方式构成。
双向离合器f1在于阻止反转状态下对第3连结体ca-cb施加了欲向正转方向旋转的力的情况下，容许该旋转而变成开放状态，并在施加了欲向反转方向旋转的力的情况下，阻止该旋转而变成固定在变速器壳体10上的固定状态。在本实施方式中，双向离合器f1相当于切换机构。
第1制动器b1是液压工作型的湿式多片制动器，以自由切换到将第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)固定在变速器壳体10上的固定状态、和解除该固定的开放状态的方式构成。
第2制动器b2是液压工作型的湿式多片制动器，以自由切换到将第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)固定在变速器壳体10上的固定状态、和解除该固定的开放状态的方式构成。第3制动器b3是液压工作型的湿式多片制动器，以自由切换到将第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)固定在变速器壳体10上的固定状态、和解除该固定的开放状态的方式构成。
各离合器c1～c3及各制动器b1～b3、双向离合器f1通过由图1所示的变速箱控制单元(tcu)构成的变速控制装置ecu并基于车辆的行驶速度等车辆信息来切换状态。
变速控制装置ecu由通过省略图示的cpu和存储器等构成的电子单元构成，能够接收车辆v的行驶速度和油门开度、发动机e的旋转速度和输出转矩、换挡拨片33的操作信息等规定的车辆信息，并且通过由cpu执行保持在存储器等存储装置内的控制程序来控制自动变速器3(变速机构)。
如图1所示，在本实施方式的车辆v的方向盘31上设有换挡拨片33，通过将右拨片33u向近前拨动而变成基于手动操作的升挡，并通过将左拨片33d向近前拨动而变成基于手动操作的降挡。换挡拨片33的操作信号被发送至变速控制装置ecu。
此外，作为本发明的用于手动操作的操作部并不限于实施方式的换挡拨片33，也可以是其它操作部、例如配置在驾驶席与副驾驶席之间的换挡杆、配置在方向盘上的按钮。
如图2所示，在输入轴11的轴线上，从发动机e及变矩器2侧起按照第1离合器c1、第1行星齿轮机构pg1、第2行星齿轮机构pg2、第3行星齿轮机构pg3、第2离合器c2、第4行星齿轮机构pg4、第3离合器c3的顺序进行配置。
而且，第3制动器b3配置在第4行星齿轮机构pg4的径向外侧，第2制动器b2配置在第2离合器c2的径向外侧，第1制动器b1配置在第1离合器c1的径向外侧，双向离合器f1配置在第1行星齿轮机构pg1的径向外侧。
这样，通过将三个制动器b1～b3及双向离合器f1配置在行星齿轮机构或离合器的径向外侧，与将制动器b1～b3及双向离合器f1和行星齿轮机构及离合器一同排列配置在输入轴11的轴线上的情况相比，能够实现缩短自动变速器3的轴长。此外，也可以将第3制动器b3配置在第3离合器c3的径向外侧，并将第2制动器b2配置在第4行星齿轮机构pg4的径向外侧。
接着，参照图3及图4对使实施方式的自动变速器3的各变速挡确立的情况进行说明。
在使1挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态(图4的r)，并将第1制动器b1及第2制动器b2设为固定状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态(r)，并将第1制动器b1设为固定状态，能够阻止第3连结体ca-cb及第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的反转，且第3连结体ca-cb及第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的旋转速度变成“0”。
由此，第1行星齿轮机构pg1的第7至第9这三个要素sa、ca、ra变成无法相对旋转的锁定状态，包括第1行星齿轮机构pg1的齿圈ra(第9要素)在内的第1连结体cc-cd-ra的旋转速度也变成“0”。而且，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“1挡”，1挡确立。
此外，虽然无需为了使1挡确立而将第2制动器b2设为固定状态，但为了能够从1挡向后述的2挡顺利变速而在1挡时使其成为固定状态。另外，在1挡使发动机制动起效的情况下，将双向离合器f1从阻止反转状态(r)切换成固定状态(l)即可。
在使2挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态(r)，将第1制动器b1及第2制动器b2设为固定状态，并将第2离合器c2设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。另外，通过将第1制动器b1设为固定状态，第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第2制动器b2设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”。
另外，在将第2离合器c2设为连结状态时，第2连结体rc-sb的旋转速度变成与第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度相同的速度“0”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“2挡”，2挡确立。
在使3挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第1制动器b1及第2制动器b2设为固定状态，并将第3离合器c3设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。另外，通过将第1制动器b1设为固定状态，第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第2制动器b2设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”。
另外，通过将第3离合器c3设为连结状态，第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)的旋转速度变成与和输入轴11连结的第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。由于第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”、且齿圈rd(第4要素)的旋转速度变成“1”，所以行星轮架cd(第5要素)的旋转速度、即第1连结体cc-cd-ra的旋转速度变成i/(i+1)。
然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“3挡”，3挡确立。
在使4挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第1制动器b1设为固定状态，并将第2离合器c2及第3离合器c3设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。另外，通过将第1制动器b1设为固定状态，第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的旋转速度变成“0”。
另外，通过将第2离合器c2设为连结状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)与第2连结体rc-sb以相同的速度旋转。由此，在第3行星齿轮机构pg3与第4行星齿轮机构pg4之间，行星轮架cc(第2要素)与行星轮架cd(第5要素)连结、且齿圈rc(第3要素)与太阳轮sd(第6要素)连结，在将第2离合器c2设为连结状态的4挡中，能够在第3行星齿轮机构pg3和第4行星齿轮机构pg4中描绘由四个要素构成的一个共线图。
然后，通过将第3离合器c3设为连结状态，第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”，在第3行星齿轮机构pg3和第4行星齿轮机构pg4中所构成的四个要素中的两个要素的旋转速度变成相同的速度“1”。
因此，第3行星齿轮机构pg3及第4行星齿轮机构pg4的各要素变成无法相对旋转的锁定状态，第3行星齿轮机构pg3及第4行星齿轮机构pg4的所有要素的旋转速度变成“1”。然后，第3连结体ca-cb的旋转速度变成j/(j+1)，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“4挡”，4挡确立。
在使5挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第1制动器b1设为固定状态，并将第1离合器c1及第3离合器c3设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。另外，通过将第1制动器b1设为固定状态，第1行星齿轮机构pg1的太阳轮sa(第7要素)的旋转速度变成“0”。
另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“5挡”，5挡确立。
此外，无需为了使5挡确立而将第3离合器c3设为连结状态。然而，由于在4挡及后述的6挡中需要将第3离合器c3设为连结状态，所以为了能够顺利进行从5挡向4挡的降挡以及从5挡向后述的6挡的升挡，在5挡中也使其成为连结状态。
在使6挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，并将第1至第3这三个离合器c1～c3设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。
另外，通过将第2离合器c2及第3离合器c3设为连结状态，如在4挡时所说明的那样，第3行星齿轮机构pg3和第4行星齿轮机构pg4的各要素变成无法相对旋转的状态，第2连结体rc-sb的旋转速度变成“1”。另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成“1”。
因此，第2行星齿轮机构pg2的行星轮架cb(第11要素)和太阳轮sb(第12要素)变成相同的速度“1”，各要素变成无法相对旋转的锁定状态。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“6挡”的“1”，6挡确立。
在使7挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第2制动器b2设为固定状态，并将第1离合器c1及第3离合器c3设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。
另外，通过将第2制动器b2设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第3离合器c3设为连结状态，第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”，包括第4行星齿轮机构pg4的行星轮架cd(第5要素)在内的第1连结体cc-cd-ra的旋转速度变成i/(i+1)。
另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成与和输入轴11连结的第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“7挡”，7挡确立。
在使8挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第2制动器b2设为固定状态，并将第1离合器c1及第2离合器c2设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。
另外，通过将第2制动器b2设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第2离合器c2设为连结状态，第2连结体rc-sb的旋转速度变成与第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度相同的速度“0”。
另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“8挡”，8挡确立。
在使9挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第2制动器b2及第3制动器b3设为固定状态，并将第1离合器c1设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。
另外，通过将第2制动器b2设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第3制动器b3设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)的旋转速度也变成“0”。因此，第4行星齿轮机构pg4的各要素sd、cd、rd变成无法相对旋转的锁定状态，包括第4行星齿轮机构pg4的行星轮架cd(第5要素)在内的第1连结体cc-cd-ra的旋转速度也变成“0”。
另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“9挡”，9挡确立。
在使10挡确立的情况下，将双向离合器f1设为阻止反转状态，将第3制动器b3设为固定状态，并将第1离合器c1及第2离合器c2设为连结状态。通过将双向离合器f1设为阻止反转状态，能够容许第3连结体ca-cb的正转。
另外，通过将第2离合器c2设为连结状态，第2连结体rc-sb与第4行星齿轮机构pg4的太阳轮sd(第6要素)以相同的速度旋转。另外，通过将第3制动器b3设为固定状态，第4行星齿轮机构pg4的齿圈rd(第4要素)的旋转速度变成“0”。另外，通过将第1离合器c1设为连结状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成与第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)的旋转速度相同的速度“1”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rd(第10要素)的旋转速度变成图3所示的“10挡”，10挡确立。
在使倒挡确立的情况下，将双向离合器f1设为固定状态(图4的l)，将第2制动器b2设为固定状态，并将第3离合器c3设为连结状态。通过将第2制动器b2设为固定状态，并将第3离合器c3设为连结状态，第1连结体cc-cd-ra的旋转速度变成i/(i+1)。另外，通过将双向离合器f1设为固定状态，第3连结体ca-cb的旋转速度变成“0”。然后，连结有输出部件13的第2行星齿轮机构pg2的齿圈rb(第10要素)的旋转速度变成图3所示的反转的“倒挡”，倒挡确立。
此外，图3中由虚线示出的速度线表示四个行星齿轮机构pg1～pg4中，跟随进行动力传递的行星齿轮机构而其它行星齿轮机构的各要素旋转(空转)这一情况。
图4是统一显示上述各变速挡中的离合器c1～c3、制动器b1～b3、双向离合器f1的状态的图，第1至第3这三个离合器c1～c3、第1至第3这三个制动器b1～b3的列的“○”表示连结状态或固定状态，空白栏表示开放状态。另外，双向离合器f1的列的“r”表示阻止反转状态，“l”表示固定状态。
另外，带下划线的“r”及“l”表示第3连结体ca-cb的旋转速度因双向离合器f1的工作而变成“0”。另外，“r/l”在通常时是阻止反转状态的“r”，但在使发动机制动起效的情况下表示切换成固定状态的“l”。
另外，在图4中，还示出在将第3行星齿轮机构pg3的齿轮比h设为2.734、将第4行星齿轮机构pg4的齿轮比i设为1.614、将第1行星齿轮机构pg1的齿轮比j设为2.681、并将第2行星齿轮机构pg2的齿轮比k设为1.914的情况下的各变速挡的变速比(输入轴11的旋转速度/输出部件13的旋转速度)、以及公比(各变速挡之间的变速比的比，将规定变速挡的变速比除以与规定变速挡相比速度高一挡侧的变速挡的变速比而得到的值)，由此可知能够适当地设定公比。
接着，参照图5至图8对双向离合器f1进行具体说明。双向离合器f1以自由切换到将第3连结体ca-cb固定在变速器壳体10上的固定状态、和容许第3连结体ca-cb的正转且阻止反转的阻止反转状态的方式构成。
如图5及图6以剖面所示那样，双向离合器f1具备：固定在变速器壳体10上的固定板tw11、和旋转板tw12。如图7所示，固定板tw11形成为环状(面包圈状)。另外，在图7中省略，但旋转板tw12也与固定板tw11同样地形成为环状(面包圈状)，固定板tw11与旋转板tw12同心配置。
如图5所示，在固定板tw11中的与旋转板tw12相对的相对面tw11a上，设有：板状的阻止正转侧摆动部tw13，其以固定板tw11的周向一方侧(旋转板tw12正转的方向)的端部为轴来使周向另一方侧(旋转板tw12反转的方向)的端tw13a摆动；和板状的阻止反转侧摆动部tw14，其以固定板tw11的周向另一方侧(反转方向)的端部为轴来使周向一方侧(正转方向)的端tw14a摆动。
另外，在固定板tw11的相对面tw11a上，设有以能够分别收纳阻止正转侧摆动部tw13和阻止反转侧摆动部tw14的方式凹陷的收纳部tw15、tw16。在收纳部tw15、tw16的底面上设有由弹簧构成的施力部件tw17a、tw17b，其以使对应的摆动部tw13、tw14的摆动的端tw13a、tw14a从收纳部tw15、tw16突出的方式对各摆动部tw13、tw14施力。
在旋转板tw12中的与固定板tw11相对的相对面tw12a上，在与摆动部tw13、tw14对应的位置上设有孔部tw18、tw19。在设于与阻止正转侧摆动部tw13对应的位置上的第1孔部tw18内设有第1卡合部tw18a，该第1卡合部tw18a位于该旋转板tw12的周向另一方侧(反转方向侧)，且由能够与阻止正转侧摆动部tw13的摆动的端tw13a卡合的台阶形状构成。
在设于与阻止反转侧摆动部tw14对应的位置上的第2孔部tw19内设有第2卡合部tw19a，该第2卡合部tw19a位于该旋转板tw12的周向一方侧(正转方向侧)，且由能够与阻止反转侧摆动部tw14的摆动的端tw14a卡合的台阶形状构成。
如图5及图7所示，在阻止正转侧摆动部tw13的端tw13a与第1卡合部tw18a是能够卡合的状态、且阻止反转侧摆动部tw14的端tw14a与第2卡合部tw19a是能够卡合的状态时，能够同时阻止旋转板tw12正转反转。因此，各端tw13a、tw14a和与其对应的卡合部tw18a、tw19a互相卡合的状态成为其它实施方式的双向离合器f1的固定状态。
在固定板tw11与旋转板tw12之间夹有切换板tw20。如图7所示，切换板tw20也形成为环状(面包圈状)。在切换板tw20上，在与摆动部tw13、tw14对应的位置上设有切缺孔tw20a、tw20b。
在切换板tw20的外缘上设有向径向外侧突出的突部tw20c。如图8所示，切换板tw20相对于固定板tw11自由摆动。
在使切换板tw20从图7所示的固定状态摆动到图8所示的状态时，如图6所示，与阻止正转侧摆动部tw13对应的第1切缺孔tw20a超过阻止正转侧摆动部tw13，该阻止正转侧摆动部tw13被切换板tw20按压，并抵抗施力部件tw17a的施加力，而被收纳在收纳部tw15内。由此，阻止正转侧摆动部tw13的端tw13a与第1卡合部tw18a的卡合被阻止。因此，能够容许旋转板tw12的正转侧的旋转。
另外，如图8所示，与阻止反转侧摆动部tw14对应的第2切缺孔tw20b构成为：即使在使切换板tw20从图7所示的固定状态摆动到图8所示的状态时，阻止反转侧摆动部tw14也能够不收纳在收纳部tw16内地使端tw14a与第2卡合部tw19a卡合。
由此可知，图6及图8所示的状态成为本实施方式的双向离合器f1中的阻止反转状态。
接着，对本发明的要旨所相关的结构进行说明。如图2所示，输入轴11由第1输入轴11a和第2输入轴11b构成。第1输入轴11a与第2输入轴11b通过第1花键嵌合部spl1而彼此同轴地形成为一体的连结状态。第1输入轴11a位于变矩器2侧并一体支承第1离合器c1的输入侧。第2输入轴11b通过第2花键嵌合部spl2来一体支承第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)。
当组装上述结构的动力传递装置pt时，在变速器壳体10内安装了第2输入轴11b的一端之后，在第2输入轴11b的另一端上连结第1输入轴11a。在第2输入轴11b上，在安装到变速器壳体10内之前组装第4行星齿轮机构pg4。这时，在第2输入轴11b上安装有第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc(第1要素)，但在该状态下，在第2输入轴11b上组装第4行星齿轮机构pg4的行星轮架cd(第5要素)是很困难的。
然而，第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc由于通过第2花键嵌合部spl2与第2输入轴11b嵌合，所以在将第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc卸下后的状态下的第2输入轴11b上组装第4行星齿轮机构pg4的行星轮架cd，且之后在第2输入轴11b上嵌合第3行星齿轮机构pg3的太阳轮sc即可，此作业很容易。
接着，在安装于变速器壳体10内的第2输入轴11b的外周上，经由太阳轮sc组装第3行星齿轮机构pg3的其它要素，并进一步组装第2行星齿轮机构pg2及第1行星齿轮机构pg1。
然后，在第2输入轴11b上通过第1花键嵌合部spl1来连结一体地支承第1离合器c1的输入侧的第1输入轴11a，作为输入轴11而一体化。由此，能够在不干涉第1离合器c1的情况下进行第2行星齿轮机构pg2和第1行星齿轮机构pg1的组装作业，此作业很容易。
第1花键嵌合部spl1的位置及第2花键嵌合部spl2的位置是基于本发明人等所进行的试验的结果来选择的。即，本发明人等测定了在输入轴11上的第1离合器c1的连结位置与太阳轮sc的连结位置之间施加的转矩、在输入轴11上的太阳轮sc的连结位置与第3离合器c3的连结位置之间施加的转矩、在输入轴11与第1离合器c1之间施加的转矩、在输入轴11与太阳轮sc之间施加的转矩、以及在输入轴11与第3离合器c3之间施加的转矩，并将所测定的转矩进行了比较。
其结果是，明确在输入轴11上的第1离合器c1的连结位置与太阳轮sc的连结位置之间施加的转矩、以及在输入轴11与太阳轮sc之间施加的转矩均为最小。
由此，就位于输入轴11上的第1离合器c1的连结位置与太阳轮sc的连结位置之间的第1花键嵌合部spl1、以及位于输入轴11与太阳轮sc之间的第2花键嵌合部spl2而言，由发动机e赋予的转矩均为最小。因此，通过设置第1花键嵌合部spl1及第2花键嵌合部spl2，不仅能够用第1输入轴11a和第2输入轴11b分割输入轴11来获得高组装作业性，还能抑制输入轴11的耐久性降低。
此外，在本实施方式中示出了设有第1花键嵌合部spl1和第2花键嵌合部spl2两者的例子，但即使是仅设有某一方的情况下，与以往相比也能使组装作业性提高。
在本实施方式的自动变速器3中，也可以构成为省略某一个变速挡(例如10挡)而进行9挡的前进变速。
另外，在本实施方式中说明了用换挡拨片33的手动操作来进行挡位的切换。然而，关于挡位的切换方法并不限于此，例如也可以构成为通过按钮的按压等来切换挡位。这种情况下，例如也能构成为根据按钮的按压信号来判断所选择的挡位。
另外，在本实施方式中说明了使用双向离合器f1的情况下，但也可以设置湿式多片制动器及附设在该制动器上的单向离合器来代替双向离合器f1。这种情况下，单向离合器构成为容许第3连结体ca-cb的正转且阻止反转，并且湿式多片制动器只要仅在想要启动倒挡及1挡下的发动机制动的情况下卡合即可。
另外，也可以采用湿式多片制动器来作为代替双向离合器f1的其它制动器，并使其自由切换到将第3连结体ca-cb固定在变速器壳体10上的固定状态、和容许第3连结体ca-cb旋转的状态。
另外，也可以构成为在本实施方式的自动变速器3中不设置第3制动器b3而进行8挡的前进变速。
在本实施方式中，使用能够通过使三个卡合机构卡合来确立各变速挡的变速机构(自动变速器3)进行了说明，但除此之外，即使是能够通过使两个卡合机构卡合来确立各变速挡的变速机构、和能够通过使四个以上卡合机构卡合来确立各变速挡的变速机构，也能适用本发明来获得同样的效果。